劉金成

高速鐵路橋梁梁面聚脲防水層噴涂施工技術(shù)

劉金成

結(jié)合京滬高鐵的建設(shè),詳細(xì)介紹了梁面聚脲防水層的施工技術(shù)要點(diǎn),并通過(guò)工程實(shí)例進(jìn)行了論證,結(jié)果表明該技術(shù)的應(yīng)用取得了明顯的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

聚脲防水層,施工技術(shù),高速鐵路

1 概述

噴涂聚脲防水涂料(俗稱(chēng)純聚脲)是一種新型的防水層材料。聚脲彈性體防水層彈性好,耐磨性好,耐低溫,性能可調(diào)節(jié)范圍廣,抗腐蝕性能好,并且施工時(shí)固化快。通過(guò)本施工技術(shù)很好地解決了防水層和粗糙的混凝土基層之間粘結(jié)不好,封邊不好等技術(shù)難題,大大地增強(qiáng)了橋梁結(jié)構(gòu)的耐久性和使用壽命,取得了明顯的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

2 工藝原理

噴涂聚脲(俗稱(chēng)純聚脲)防水涂料是一種A,B雙組分、無(wú)溶劑、快速固化的彈性防水涂料。A組分是由端羥基化合物與異氰酸酯反應(yīng)制得的半預(yù)聚物;B組分是由端氨基樹(shù)脂和端氨基擴(kuò)鏈劑組成的混合物。A,B組分在專(zhuān)用噴涂設(shè)備的噴槍內(nèi)混合噴出,快速固化反應(yīng)生成彈性體防水膜。

本技術(shù)采用拋丸進(jìn)行梁面基層處理,保證梁體表面粗糙均勻,有效增強(qiáng)防水涂料在梁體表面的附著力,并且使梁面缺陷提前暴露出來(lái),使用膩?zhàn)拥葘?zhuān)用材料對(duì)梁體表面針孔等缺陷進(jìn)行修補(bǔ),然后再刷底漆增強(qiáng)防水涂料與梁體的粘結(jié),最后采用專(zhuān)用機(jī)械噴涂聚脲防水涂料,并且在暴露面再?lài)娡恐咀迕嫫岜Ｗo(hù)層,最終在梁面形成聚脲彈性體防水層,將聚脲防水膜牢固、緊密地粘結(jié)在混凝土梁面,從而起到梁面防水,隔絕有害物質(zhì)侵入的效果。

3 施工工藝及操作要點(diǎn)

3.1 工藝流程

基層交接→基層處理(拋丸、打磨)→刮、輥、刷涂膩?zhàn)拥淄俊鷿M(mǎn)刮 PU修補(bǔ)膩?zhàn)印鷩?、刮、輥涂聚脲底?加色素)→修補(bǔ)針眼→噴涂(純)聚脲防水涂料→輥涂脂肪族聚氨酯面層(底座板外暴露區(qū)域)。

3.2 操作要點(diǎn)

3.2.1 基層驗(yàn)收

梁面防水層施工前依據(jù)《京滬高速鐵路無(wú)砟軌道梁面質(zhì)量驗(yàn)收管理實(shí)施細(xì)則》進(jìn)行驗(yàn)收,不合格處需進(jìn)行打磨處理,梁面驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)如下：

1)梁面加高平臺(tái)平整度滿(mǎn)足 3mm/4m的要求,對(duì)不滿(mǎn)足3mm/4m但在 8mm/4m范圍內(nèi)的,用 1 m靠尺檢測(cè),若滿(mǎn)足2mm/1m則可以判定為合格。梁端 1.45m范圍平整度要求滿(mǎn)足2mm/1m。2)梁面加高平臺(tái)高程允許誤差 ±7mm,梁端 1.45m范圍不準(zhǔn)出現(xiàn)正誤差。3)梁端凹槽深 50mm,允許偏差±10mm。4)相鄰梁端高差不大于 10mm。

3.2.2 基層處理

為保證防水層與梁面之間的可靠粘結(jié),在施工防水層前要對(duì)梁面基層進(jìn)行一定的處理,基層處理主要有拋丸和機(jī)械打磨兩種方式。拋丸即指通過(guò)機(jī)械的方法把鋼丸以很高的速度和一定的角度拋射到工作表面上,拋除掉梁體表面的浮漿。使用拋丸處理的表面粗糙均勻,不會(huì)破壞原基面結(jié)構(gòu)和平整度,并且可以完全去除浮漿和起砂,達(dá)到 100%“創(chuàng)面”,露骨的效果,但不會(huì)造成骨料的松動(dòng)和微裂紋。這一工序增強(qiáng)了防水材料在基層表面的附著力并提高了滲透效果。

3.2.3 底涂施工

底涂可采用刮涂、輥涂和刷涂施工。施工前要檢測(cè)基層含水率,不能大于 7%,否則,噴涂時(shí)基層水分受熱膨脹容易引起鼓泡,針孔等缺陷。底涂施工應(yīng)涂布均勻,不能出現(xiàn)漏涂、堆積和流掛。底涂施工完成后不能暴露時(shí)間太長(zhǎng),防止灰塵等落到表面影響其粘結(jié)性,一般在24h內(nèi)就進(jìn)行下道施工。

3.2.4 修補(bǔ)膩?zhàn)邮┕?/p>

修補(bǔ)膩?zhàn)邮怯铆h(huán)氧類(lèi)或聚氨酯類(lèi)作基料,在其中摻入水泥、磨細(xì)石英砂和高嶺土等攪拌而成。拌制好的膩?zhàn)右ＷC一定的稠度。料太稀,刮涂過(guò)后稀料滲入孔洞,表面還是留有氣孔;料太稠則導(dǎo)致施工性能差,刮涂不均勻,無(wú)法有效地封堵針孔。而合適的稠度既能有效封堵氣孔防止氣泡產(chǎn)生又可部分滲入孔洞增強(qiáng)粘結(jié)。膩?zhàn)邮┕げ捎霉瓮抗に?邊角溝槽采用刷涂施工。刮涂由經(jīng)驗(yàn)豐富的工人進(jìn)行,應(yīng)從梁體一端向另一端順序進(jìn)行,要對(duì)基層氣孔起到有效的封閉,表面刮涂要均勻、平整,避免漏涂以及涂刷過(guò)厚起泡,不得有堆積,邊坡上不能出現(xiàn)流掛。待膩?zhàn)颖砻婀袒?經(jīng)驗(yàn)收合格后方可進(jìn)行上覆涂層施工,工序轉(zhuǎn)換要快,并防止表層污染。

3.2.5 聚脲底涂的施工

為了提高修補(bǔ)膩?zhàn)优c聚脲涂層的粘結(jié)力,一般在修補(bǔ)膩?zhàn)颖砻嬖偈┩恳粚泳郯滨?或環(huán)氧類(lèi))底涂,稱(chēng)為聚脲底涂。該層底涂施工時(shí)同樣要求施涂均勻、無(wú)漏涂、無(wú)堆積,表面平整。

底涂施工完后,在噴涂聚脲前要對(duì)基層表面再進(jìn)行一次檢查,將殘留的少量針眼用膩?zhàn)又饌€(gè)堵住,防止聚脲涂層引起針眼。底涂表干后經(jīng)驗(yàn)收合格可以噴涂聚脲,若超過(guò) 24 h未噴涂聚脲時(shí)需重新刮涂聚脲底涂。

3.2.6 噴涂(純)聚脲防水層

聚脲防水涂料的施工,以機(jī)械噴涂為主,人工噴涂為輔,聚脲涂料噴涂作業(yè),采用雙組分槍頭撞擊混合噴射系統(tǒng)的噴涂設(shè)備。先使用機(jī)械設(shè)備對(duì)橋面平整部分進(jìn)行噴涂,對(duì)機(jī)械噴涂達(dá)不到的特殊部位(防護(hù)墻根部、加高平臺(tái)端面)進(jìn)行人工噴涂。

1)首次噴涂施工。首次噴涂加高平臺(tái)范圍,采用機(jī)械噴涂,噴涂前,先在塑料布上進(jìn)行試噴,設(shè)定噴涂車(chē)的行走速度和自動(dòng)噴槍的運(yùn)行速度,使噴涂聚脲達(dá)到設(shè)計(jì)的厚度(≥2mm),然后進(jìn)行大面積的機(jī)械噴涂。噴涂前用塑料膜覆蓋住線(xiàn)間 2.05m寬區(qū)域,用白鐵皮或塑料膜配合膠帶蓋住防護(hù)墻,用鐵板或木板蓋住側(cè)向擋塊齒槽、剪力齒槽區(qū)域,用膠帶粘住梁縫區(qū)域防止污染。在噴涂機(jī)經(jīng)過(guò)兩端凹槽時(shí)用木板或鐵板墊在車(chē)輪下,防止機(jī)器顛簸。

2)二次噴涂施工。對(duì)邊角處采用人工噴涂,人工噴涂時(shí)噴涂槍手的操作水平是關(guān)鍵,豐富的施工經(jīng)驗(yàn)、專(zhuān)業(yè)的施工資質(zhì),是高質(zhì)量施工的前提。

噴涂作業(yè)時(shí),用手持噴槍噴涂施工,噴槍宜垂直于待噴基層,距離適中(0.7m～0.8m),移動(dòng)速度均勻;噴涂順序?yàn)橄入y后易、先上后下,宜連續(xù)作業(yè),一次多遍、縱橫交叉噴涂至設(shè)計(jì)要求的厚度,一般人工噴涂 2遍～3遍能達(dá)到設(shè)計(jì) 2mm厚。

3.2.7 脂肪族聚氨酯面層施工

對(duì)于外露的聚脲防水層,為防止受日照變色、老化、粉化和變性,應(yīng)在其上輥涂一層脂肪族聚氨酯面漆。脂肪族聚氨酯面層施工前,應(yīng)對(duì)相應(yīng)區(qū)域聚脲防水層表面進(jìn)行清潔檢查,保證聚脲防水層表面干燥、無(wú)灰塵、油污和其他污染物;一般采用人工輥涂或刷涂,厚度不小于 0.2mm;施工過(guò)程中要確保不漏涂,不堆積,均勻噴涂,達(dá)到封閉的目的,提高防水層的耐久性。

為了保證面層和聚脲防水層之間良好的粘結(jié),脂肪族聚氨酯面層宜在聚脲防水層施工完畢后 6h內(nèi)施工完成。

面層采取輥涂施工時(shí),要輥涂?jī)杀?以保證達(dá)到設(shè)計(jì)厚度,且要等到第一遍表干(常溫下 3 h～4h)后可輥涂第二遍。

當(dāng)面層與聚脲防水層施工間隔(6 h)超出規(guī)定時(shí),應(yīng)采用專(zhuān)用搭接粘結(jié)劑做預(yù)處理或現(xiàn)場(chǎng)做粘結(jié)拉拔試驗(yàn)后確定。

3.2.8 聚脲搭接施工

橋面噴涂聚脲防水涂層兩次施工間隔在 6 h以上,需要搭接連成一體的部位,從而保證第一次施工接頭和后續(xù)的防水層進(jìn)行可靠的搭接。

首先對(duì)已施工的防水層邊緣 15 cm～20 cm寬度范圍內(nèi)的涂層表面進(jìn)行打磨,再進(jìn)行清潔處理,保證原有防水層表面清潔、無(wú)油污及其他污染物。然后輥涂搭接劑,使用方法要依據(jù)搭接劑廠(chǎng)家的使用說(shuō)明。一般在輥涂 0.5 h后可以進(jìn)行噴涂,并要在輥涂搭接劑后 4 h～24 h之內(nèi)噴涂后續(xù)的防水層。

4 應(yīng)用實(shí)例

由我部承建施工的京滬高鐵濉河特大橋 DK 710+908～DK721+565段,全長(zhǎng) 10 662m,梁面全部采用(純)聚脲防水層施工,共施工聚脲防水層 9.4萬(wàn) m2。采用本施工技術(shù)單機(jī)日產(chǎn)量達(dá)到 1 400m2,經(jīng)檢測(cè)防水層厚度、拉拔強(qiáng)度、不透水性等技術(shù)指標(biāo)全部合格。

通過(guò)實(shí)踐證明,采用本技術(shù)施工聚脲防水層,質(zhì)量、安全、進(jìn)度、效益等方面均取得了良好的效果。

[1]李狄祥,許明娟.橋面防水層施工質(zhì)量控制技術(shù)研究[J].山西建筑,2009,35(6)：329-330.

Construction technology of polyurea waterproof layer sp raying on high-speed railway bridge girder surface

LIU Jin-cheng

Combining with the construction of Jing-Hu high-speed railway,it specifically introduces the construction technical points of polyurea waterproof layer spraying on bridge girder surface,andmakes a discussion by engineering cases.The results show that：the application of this technology has achieved greateconomic and social benefits.

polyurea waterp roof layer,construction technology,high-speed railway

U 443.32

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1009-6825(2011)03-0180-02

2010-09-27

劉金成(1974-),男,工程師,中鐵十二局集團(tuán)第四工程有限公司,陜西西安 710021